Disseny de forn de sinterització de microones

El forn de calefacció per microones es compon principalment d'un sistema de control, un sistema de control, una caixa d'aïllament, un generador de microones, una caixa de calefacció i un dipòsit d'emmagatzematge de gas.La caixa de calefacció està feta de placa mirall d'acer inoxidable.L'aigua de refrigeració pot fluir a l'entrepà entre dues capes de placa d'acer inoxidable per aconseguir el refredament de la caixa de calefacció.

1. Principi de sinterització per microones de materials ceràmics

La reacció dels materials al microones es pot dividir en quatre situacions: reflex de microones transmissió de microones;absorció de microones;absorció parcial del microones.La majoria dels metalls pertanyen a la primera categoria, mentre que tots els materials de vidre i ceràmica es troben en les tres últimes categories.Quan un cos de ceràmica es col·loca en un camp de microones, la potència absorbida es pot expressar amb la següent equació:

P = (2π fε ) (E2/ 2) tan δ，Quan el microones penetra el material, la seva intensitat disminueix amb la profunditat de penetració.La distància des de la superfície del material fins a l'atenuació a 1/e d'energia de microones es defineix com la profunditat de penetració Dp del microones:

3λ 0

DP = π tan δ (ε r/ε 0) 1/ 2

8. 686

On, P és la potència de microones absorbida pel cos ceràmic;F és la freqüència;ε és la constant dielèctrica composta;λ 0 és la longitud d'ona del microones al buit;E és la intensitat del camp elèctric;tan δ és la tangent de pèrdua de la ceràmica dielèctrica;La tangent de pèrdua (la relació entre el factor de pèrdua i la constant dielèctrica) s'utilitza normalment per expressar la capacitat d'acoblament del material al microones. Com més gran sigui el valor de la tangent de pèrdua, més forta serà la capacitat d'acoblament entre el material i el microones.

2. Disseny de forn de calefacció per microones d'alta temperatura

El forn de calefacció per microones es compon principalment d'un sistema de control, un sistema de control, una caixa d'aïllament, un generador de microones, una caixa de calefacció i un dipòsit d'emmagatzematge de gas.La caixa de calefacció està feta de placa mirall d'acer inoxidable.L'aigua de refrigeració pot fluir a l'entrepà entre dues capes de placa d'acer inoxidable per aconseguir el refredament de la caixa de calefacció.El sensor de temperatura que utilitzem és el termòmetre infrarojo RAYR3I1MSCL2U de l'empresa nord-americana Leitai.El sistema de control pot realitzar un control manual i un control automàtic.Per tal d'evitar que la porta del forn de microones es tanqui després del forn d'escalfament del microones des de la porta del forn i que surti dels buits entre la cavitat, a més d'escalfar la porta del forn en el processament i la fabricació per garantir l'alta precisió dimensional i la precisió del muntatge, la porta del forn de microones instal·lada al voltant de l'estructura de la ranura de l'asfixia, aquesta estructura pot reduir eficaçment les fuites del microones.La selecció, el disseny de camp i l'aïllament del generador de microones són els factors clau en elforn de sinteritzaciódisseny.

3. Selecció del generador de microones

El mag netron, el Klystron i el Gyrotron es seleccionen generalment en dispositius de calefacció per microones.Com a "cor" de l'equip de sinterització de microones, la seva elecció afectarà directament el rendiment i el cost de tot l'equip.La freqüència que s'utilitza habitualment en el dispositiu de sinterització de microones és:

915 MHz, 2,45 GHz, 6 GHz, 28 GHz i 60 GHz, etc. En general, el magnetró es pot seleccionar com a generador de microones per a freqüències més baixes com ara 915 MHz i 2,45 GHz, 6 GHz es pot seleccionar com a tub regulador de velocitat i freqüències més altes com ara 28 GHz i 60 GHz es poden seleccionar com a bobina magnètica.

A mesura que la freqüència i la potència de diversos generadors de microones augmenten, la seva relació de preu ($/Watt) augmentarà significativament.Si es necessita un generador de microones d'alta potència en el disseny, es recomana utilitzar la mateixa freqüència i un generador de baixa potència per obtenir per superposició de potència.

4.Disseny de l'estructura d'aïllament

L'estructura d'aïllament més utilitzada al forn de sinterització de microones és el tipus de pols enterrat i el tipus de caixa.L'estructura d'aïllament en pols enterrada té els avantatges d'un bon efecte d'aïllament.Tanmateix, quan les mostres es sintereixen a una temperatura més alta, és fàcil que es produeixi l'adhesió entre les mostres i la pols enterrada.Després de sinteritzar les mostres, es produirà un contacte directe.Però aquesta estructura no és tan bona com l'estructura d'aïllament en pols enterrada.Combinant les característiques de dues estructures d'aïllament, vam dissenyar una estructura d'aïllament tipus caixa.